Page 89 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

王庆峰: 超超临界机组In783合金螺栓早期断裂原因及其应用建议

求, 认为国内工艺质量和安装质量很难满足要求, 提 参考文献:
出In783合金螺栓不适合作为中压汽门螺栓材料使
用的论点, 并提出采用1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 材 [ 1 ] 段鹏. 超超临界机组耐热钢和高温合金的性能劣化

料替代In783合金材料应用于超超临界机组中压汽 研究[ D ] . 北京: 华北电力大学, 2021.
门螺栓的方案, 并将该方案成功应用于多台发电机 [ 2 ] 孙雄, 杨超, 杨贤彪. 汽轮机IN783合金螺栓的断裂行
组。针对断裂螺栓的栽丝端螺纹受力的1~3个螺牙 为[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54 ( 11 ): 785-789.
[ 3 ] 杨楠林, 谈建平, 轩福贞, 等. 应力水平对In783 合金
之间发生脆性断裂的现象, 结合理论计算和试验验
蠕变性能和蠕变机制的影响 [ J ] . 机械工程 材 料,
证, 判断In783合金螺栓断裂是安装紧力过大所致。
2014 , 38 ( 3 ): 27-30.
并坚持认为In783合金螺栓在中压汽门上的应用是 [ 4 ] 张守文, 余化文, 熊伟, 等.1000 MW 汽轮机中压主

安全可靠的, 在拆装过程中, 须严格按照厂家的操作
汽门和中压调门螺栓断裂原因分析[ J ] . 电力与能源,
规范和工具工装执行。
2016 , 37 ( 4 ): 483-486.
关于In783合金螺栓大量早期断裂的原因仍需 [ 5 ] 姜涛, 王建光, 张志博, 等. 超超临界机组镍基螺栓断
进一步研究, 特别是针对In783 合金材料服役后性 裂失效分析[ J ] . 热力发电, 2016 , 45 ( 1 ): 93-98.
能下降及负蠕变影响因素的研究, 以推进In783 合 [ 6 ] 谢澄, 李国明.Allo y 783材料螺栓断裂原因分析及处
金及其他高温合金在高参数超超临界机组上的进一 理措施[ J ] . 设备管理与维修, 2019 ( 4 ): 131-133.

[ 7 ] 黄群, 张胤.1000MW 机组汽轮机 ALLOY783螺栓
步应用。
安装工艺探讨[ J ] . 上海节能, 2019 ( 5 ): 384-387.
3 总结与建议 [ 8 ] 刘永民. 超超临界1000 MW 汽轮机 GH783 螺栓检

修工艺优化[ J ] . 电力安全技术, 2019 , 21 ( 3 ): 54-57.
In783合金中铝元素含量较高、 铬无素含量较 [ 9 ] 杨超, 冯立中, 吴红涛, 等. 超超临界汽轮机IN783螺
低, 使该合金同时具备了较强的抗氧化性能和较小
栓断裂原因分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2015 , 51
的热膨胀系数, 最终使该合金在600~800℃具有良 ( 5 ): 346-349.

好的综合性能。然而, 在实际服役过程中, In783合 [ 10 ] 彭以超, 楼玉民, 徐绍平, 等. 超超临界机组中压汽门
金螺栓出现了大量早期断裂现象。综合分析认为, 阀盖 Allo y 783 合金螺栓断裂失效分析[ J ] . 热力发
In783合金螺栓的断裂与拆装工艺不规范、 制造质 电, 2018 , 47 ( 3 ): 115-122.

量不良、 材料服役后性能下降和负蠕变等诸多因素 [ 11 ] 李野. 新型 Fe-Ni-Co系低膨胀高温合金的热处理工
相关。基于讨论结果, 针对In783 合金螺栓的进一 艺与高温性能[ D ] . 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2015.
时效对低膨胀高温合金
[ 12 ] 贾新云, 赵宇新, 张绍维. β
步应用提出以下建议。
GH783组织与性能的影响 [ J ] . 金 属 热 处 理, 2007
( 1 )螺栓拆装工艺严格按照制造厂的操作规范

( 9 ): 31-33.
和工具工装执行, 避免螺栓中心孔烧蚀和安装紧力
[ 13 ] 陶思友. 汽轮机高温紧固螺栓IN783改性研究[ D ] .
过大。 合肥: 合肥工业大学, 2022.
( 2 )严格按照标准热处理工艺对螺栓进行热处 [ 14 ] 贾若飞, 李梁, 秦承鹏. 某1000MW 超超临界机组汽

理, 保证 时效效果, 提高 SAGBO 抗力。 轮机IN783 螺 栓 断 裂 失 效 分 析 [ J ] . 汽 轮 机 技 术,
β
( 3 )对服役时间较长的螺栓进行检验, 对于存 2019 , 61 ( 1 ): 78-80.

在组织老化、 性能劣化或者存在缺陷的螺栓进行更 [ 15 ] 赵强, 时运, 王家庆, 等. 使用不同时间的发电厂中压
阀门螺栓的组织和力学性能研究[ J ] . 热处理, 2019 ,
换处理。

( 4 )在计算螺栓预紧力的过程中, 应高度重视 34 ( 1 ): 19-22.
[ 16 ] 赵中平. 再论汽轮机高温螺栓材料的选择[ J ] . 动力工
并重点考虑负蠕变带来的不利影响。
程, 1999 ( 2 ): 72-76.
超超临界火电机组正向着更高参数的方向发
[ 17 ] 陈福霞, 殷凤仕, 马鲁峰, 等. 一种高铬耐热钢的显微
展, 高温合金应用于高参数超超临界火电机组成为
组织和负蠕变现象[ J ] . 热加工工艺, 2009 , 38 ( 12 ):
一种必然趋势。为了进一步推进高温合金在高参数
37-39.
超超临界机组上的应用, 针对高温合金在服役过程 [ 18 ] 彭以超, 严鸿平, 张方明, 等. 汽轮机 Nimonic80A 材

中组织性能的变化规律和负蠕变的研究仍需进一步 质螺栓频繁断裂分析及“ 负蠕变” 行为研究[ J ] . 汽轮
加强。 机技术, 2022 , 64 ( 6 ): 473-477.
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